Д.б.н., доцент, в.н.с. отдела физико-химических исследований и экотоксикологии ФГБУ «ЦСП» ФМБА России, 119121, Москва, Погодинская д. 10, стр. 1
e-mail: LVoronina@cspmz.ru
MD, PhD, DSci., Associate Professor, Researcher of the Department of Physical and Chemical Research and Ecotoxicology of Centre for Strategic Planning of FMBA of Russia, Moscow, 119121, Russian Federation
e-mail: LVoronina@cspmz.ru
Младший научный сотрудник отдела физико-химических исследований и экотоксикологии ФГБУ «ЦСП» ФМБА России, 119121, Москва, Погодинская д. 10, стр. 1
Научный сотрудник отдела физико-химических исследований и экотоксикологии ФГБУ «ЦСП» ФМБА России, 119121, Москва, Погодинская д. 10, стр. 1
Специалист отдела физико-химических исследований и экотоксикологии ФГБУ «ЦСП» ФМБА России, 119121, Москва, Погодинская д. 10, стр. 1
К.б.н., начальник отдела физико-химических исследований и экотоксикологии ФГБУ «ЦСП» ФМБА России, 119121, Москва, Погодинская д. 10, стр. 1
Введение. В статье обсуждается влияние разных концентраций кадмия (Cd) в почве с учётом установленных ПДОК и их влияния на растения (изменение биомассы, аккумуляция Cd в растениях).
Материалы и методы. На первом этапе экспериментальных исследований по определению предварительного воздействия Cd в концентрациях 0,5; 1; 2,5; 5 мг/кг на растения Avena sativa L. и Sinapis alba L. использовали метод фитотестирования. На втором этапе в серии вегетационных экспериментов использованы культуры Lactuca sativa var. capitata и Hordeum vulgare L. Концентрацию Cd увеличивали до 15 мг/кг.
Результаты. Выраженный уровень токсичности (> 50%) в предварительных экспериментах на дерново-подзолистой почве начинает проявляться в концентрации Cd выше 5 мг/кг. Результаты вегетационных исследований свидетельствуют, что при внесении Cd как в форме ГСО, так и в виде растворов соли Cd(NO3)2 устанавливается его выраженное негативное воздействие. Биомасса растений ячменя и салата снижается на 54 и 36% соответственно, если Cd поступал в почву форме ГСО, и на 35 и 44%, если в форме Cd(NO3)2. Увеличение содержания Cd в почве ~ 8–13 мг/кг сопровождалось высоким уровнем его накопления в растениях и соответствовало 18,5–33 мкг/г.
Ограничения исследования. При изучении влияния Cd в концентрациях 0,5–15 мг/кг в почве на растения в остром и хроническом экспериментах использованы овёс и горчица, ячмень и салат. Для нормирования химического элемента в системе «почва – растение» следует стремиться к расширению продолжительности исследования и разнообразию выбора культур.
Заключение. Испытуемые дозы Cd могут оказать определённое негативное воздействие и повысить риск для здоровья человека. Дозы Cd, соответствующие ОДК этого элемента в почве, снижают качество растительного материала, что подтверждается его высокими концентрациями.
Соблюдение этических стандартов. Настоящее исследование не требует представления заключения комитета по биомедицинской этике или иных документов.
Участие авторов:Воронина Л.П. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка материала, написание текста, редактирование;Поногайбо К.Э. — сбор и обработка материала, написание текста, редактирование;Абрамов Е.Г. — сбор и обработка материала, редактирование;Кирьякова Н.А. — концепция и дизайн исследования;Савостикова О.Н. — редактирование.Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.
Финансирование. Исследования выполнены в рамках государственного задания по теме «Оценка риска воздействия противогололёдных материалов на здоровье человека и объекты окружающей среды при их применении на урбанизированных территориях» в ФГБУ «ЦСП» ФМБА России.
Поступила: 26.04.2023 / Принята к печати: 26.09.2023 / Опубликована: 08.12.2023
Introduction. There is discussed the influence of various concentrations of Cd in the soil taking into account their established limiting values on plants in the publication.
Materials and methods. An express experiment was performed with Cd concentrations (0.5; 1.0; 2.5; 5.0 mg/kg) on Avena sativa L. and Sinapis alba L. using the phytotesting method. In a series of vegetation experiments, cultures of Lactuca sativa var. capitata and Hordeum vulgare L. were used. In this case, the Cd concentration increased to 15 mg/kg.
Results. A pronounced level of toxicity (>50%) is manifested in the concentration of cadmium above 5 mg/kg, as established in preliminary experiments on podzolic soil. The results of vegetation studies indicate a pronounced negative effect of cadmium at concentrations above 5 mg/kg, regardless of the forms of its intake (State standard sample (SSS) and Cd(NO3)2). The biomass of barley and lettuce plants) is reduced by 54 and 36%, respectively (Cd in the form of SSS) and by 35 and 44% (Cd in the form of Cd(NO3)2). An increase in the content of Cd in the soil at a level of ~8–13 mg/kg accompanied by a high level of its accumulation in plants from 18.5 to 33.0 µg/g.
Limitations. When studying the effect of cadmium at concentrations of 0.5–15 mg/kg in soil on plants in acute and chronic experiments, the following crops were used: Avena sativa L. and Sinapis alba L., Hordeum vulgare L. and Lactuca sativa var. To restrict a chemical element in the soil-plant system, one should strive to extend the duration of the study and diversify the choice of crops.
Conclusion. The tested doses of cadmium may have some negative effects and increase the risk to human health. Doses of cadmium corresponding to the approximate permissible concentrations of this element in the soil reduce the quality of plant material, confirmed by its high concentrations.
Compliance with ethical standards. This study does not require the submission of a biomedical ethics committee opinion or other documents.
Contribution:Voronina L.P. — concept and design of the study, collection and processing of material, writing the text, editing;Kiryakova N.A. — concept and design of the study;Ponogaybo K.E. — collection and processing of material, writing the text, editing;Abramov E.G. — collection and processing of material, editing;Savostikova O.N. — editing.All authors are responsible for the integrity of all parts of the manuscript and approval of the manuscript final version.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
Acknowledgement. The study had no sponsorship.
Received: April 26, 2023 / Accepted: September 26, 2023 / Published: December 8, 2023
The authors declare that there are no conflicts of interest present.